Haftalık ders planı 1. Hafta: Kömür hazırlamanın amaçları, kömür kullanımı ile ilgili çevre sınırlamaları, kömür pazarında aranan nitelikleri, dünya kömür.

... konulu sunumlar: "Haftalık ders planı 1. Hafta: Kömür hazırlamanın amaçları, kömür kullanımı ile ilgili çevre sınırlamaları, kömür pazarında aranan nitelikleri, dünya kömür."— Sunum transkripti:

1 Haftalık ders planı 1. Hafta: Kömür hazırlamanın amaçları, kömür kullanımı ile ilgili çevre sınırlamaları, kömür pazarında aranan nitelikleri, dünya kömür rezervleri ve ticari nakliyat sistemleri, kömürlerin oluşumu 2. Hafta: Kömür türleri, kömür özellikleri, kömür petrolojisi, kömür numunesi hazırlama, kömür analizi ve karekterizasyonu, serbestleĢme ve boyut analizi 3. Hafta: Boyut küçültme, kırıcılar ve öğütücüler, stoklama-homojenasyon, kömür boyut küçültme tesisleri ,Kömür eleme ve sınıflandırma sistemleri 4. Hafta: Yıkanabilirlik analizleri ve kömür yoğunluk fraksiyonu dağılımları ,Yoğunluğa göre kömür yıkama metodlarının temelleri ve boyuta göre yöntem seçilmesi 5. Hafta: Hidrolik esaslı yöntemler 6. Hafta: Ara Sınav 7. Hafta: Ağır ortam esaslı yöntemler 8. Hafta: Yüzey özelliğine göre toz kömür zenginleştirme yöntemleri (kömür flotasyonu, aglomerasyon) , Susuzlandırma ve kurutma sistemleri (Akım şeması tasarımına esas materyal ve su balansı oluşturma, örnek kömür için son hafta tartıĢılmak üzere akım şeması geliştirme ödevi verilecektir) 9. Hafta: Kömür koklaşma özelliği, koklaşma özelliğinin tanımı, ölçüm ve değerlendirme yöntemleri bu özelliği etkileyen faktörler. Kömür optik özelliği 10. Hafta: Hafta: Kömür karbonizasyon yöntemleri, Düşük sıcaklık karbonizasyonu 11. Hafta: Metalurjik kok üretimi (Yüksek sıcaklık karbonizasyonu) 12. Hafta: Kömürlerin Yakılması ve kömür yakma yöntemleri 13. Hafta:Kömürlerin Gazlaştırılması 14. Hafta Ödev Raporlarının sunumu, tartışma ve değerlendirme

2 KÖMÜR Bitki artıklarının milyonlarca yıl önce oluşturduğu sedimanter yapı.... Kömür karasal kökenli bitki artıklarının uygun koşullarda bataklık ortamlarda birikmesi ve daha sonra üzerine gelen katmanların altında milyonlarca yıl maruz kaldığı ısı ve basınç altında değişim göstermesi sonucu oluşmuş oldukca kompleks yapılı sedimanter bir oluşumdur. Kömür kimyasal yapısında karbon, kükürt, oksijen, hidrojen ve nitrojenin yanında eser miktarda çeşitli elementler yer almaktadır. Kömür özellikleri her oluşumda büyük farklılıklar gösterebilmektedir. Bu kömürün oluştuğu bitki yığınlarının özellikleri, maruz kaldığı sıcaklık ve basınç ile oluşum sürecinin uzunluğuna bağlıdır.

3 KÖMüRLERİN OLUŞUMU Kömürler bitki artıklarının belirli koşullar altında değişim geçirmesi sonucu milyon yıl önce farklı jeolojik evrelerde oluşmuştur. Bu süreçte, bitki üremesine elverişli yağmurlu bir iklim ve buna paralel olarak çevrede yavaş yavaş çöken bir bataklığın bulunması gerekmektedir. Bu iki koşulun bulunduğu ve hüküm sürdüğü jeolojik devirlerde kömür oluşmuştur. Kömürler, bataklık ortamlarda, uygun (nemli ve sıcak iklimin bulunması, yeterli organik maddenin ortama gelmesi, bataklık suyunun Ph şartlarının 4-5 civarında bulunması, bataklığın malzeme gelimi ile birlikte aşağı doğru çökelmesi, bataklığın zamana bağlı olarak örtülmesi gibi) şartların sağlanması durumunda, bitki parçalarının bozuşması, parçalanması, bataklık suyu ile bir jel haline gelmesi, bazı kimyasal reaksiyonlar sonucu bu organik malzemenin fiziksel ve kimyasal değişikliklere uğraması sonucu meydana gelirler.

4 Kömür oluşumu

5 Bataklık

6 Kömür oluşturan bataklığın yapısı

7 KÖMÜRLEŞMENİN ŞEMATİK GÖSTERİMİ

8 Turba Linyit garnero101.asu.edu/glg101/Lectures/L37. ppt 8

9 Bitümlü kömür Antrasit garnero101.asu.edu/glg101/Lectures/L37. ppt 9

10 Kömürleşme sürecindeki evreler:
Mikrobiyal ve Biyokimyasal aşamalar biyokimyasal kömürleşme süreci olarak tanımlanmaktadır. Biokimyasal kömürleşmede, bakteriyel bir kömürleşme hüküm sürmektedir. Burada kömür oluşabilmesi için, bitkinin hava ile hiç veya çok az temas etmesi gerekmektedir. Aksi takdirde hava (O2) bulunan ortamda, bitki tamamiyle parçalanarak CO2 ve H2O 'ya ayrışmaktadır. Çok fazla hava ortamında: Çürüme ; bitkiler tamamen çürüyerek, CO2 ve H2O' ya ayrışmaktadır. Yetersiz hava ortamında : Kısmi çürüme ; geride karbonca zengin katı artık (moder) kalmaktadır. CO2, H2O ve CH4 gazları ayrışmaktadır. Hava çok az veya hiç yok: Karbonca zengin katı artık kalmaktadır. Bu artığa Turba adı verilir. Burada bakteriyel bir kömürleşme vuku bulmaktadır. Hava temasının çok az veya hiç olmadığı ortamlarda, bitki belirli bir ayrışmaya uğrasa bile, geride karbonca zengin "Turba" denilen katı bir artık kalmaktadır. Bu da diğer kömür cinslerinin oluşumunu sağlayan ilk basamağı oluşturmaktadır.

11 Jeokimyasal (Fizikokimyasal) süreç:
Kömür yatağı üzerinde çökelen tabaka (sediment) kalınlığı arttıkça, turba sıkışıp kompakt hale gelmekte ve bitki artıklarının yapısı basınç altında değişime uğramaktadır. Oluşan basınç ve ortam ısısı kömür tabaka kalınlığını ilk oluşumun 20 de birine kadar indirmektedir. Basınç ve sıcaklığın etki oran ve sürecine bağlı olarak kömür türleri oluşmaktadır. Kömür cinslerinin oluşum süreci aşağıdaki faktörlere göre belirlenmektedir. Isı Süre Magmatik girişim etkisi Birikimin oluştuğu ortam Basınç Yapısal değişim Bitki kompozisyonu

12 Kömür Pazarlama Parametreleri
Nem Kül Kükürt Isı Değeri Külü oluşturan bileşimler Kömür fiziksel özellikleri Kömür kimyasal özellikleri Kömür petrografik özellikleri Koklaşabilme özellikleri

13 Farklar

14 KÖMÜRÜ TANIMLAMAK!

15 Kömürün Enerji Üretimi Dışındaki Kullanım Alanları
Koklaştırma Karbokimya Aktif karbon üretimi Gazlaştırma Sıvılaştırma

16 Çeşitli hava kirleticileri için uyulması gereken uzun ve kısa vadeli sınır değerler aşağıda verilmiştir. Birim UVS KVS 1. Kükürt Dioksit (SO2) Kükürt Trioksit (SO3) Dahil a) Genel (μg/m3) 150 400 (900) b) Endüstri Bölgeleri 250 2. Karbon Monoksit(CO) 10000 30000 3. Azot Dioksit (NO2) 100 300 4. Azot Monoksit (NO) 200 600 5. Klor (Cl2) 6. Klorlu Hidrojen (HCl) ve Gaz Halde Anorganik Klorürler (Cl‾) 11. Havada Asılı Partikül maddeler(PM) (10 Mikron ve Daha Küçük Partiküller) 400

17 Dünya Kömür Rezervi Dünya kanıtlanmış işletilebilir kömür rezervi toplam 861 milyar tondur. Bunun 405 milyar tonu antrasit ve bitümlü kömür, 261 milyar tonu alt bitümlü ve 195 milyar tonu linyit kategorisindedir (2010)

18 DÜNYA ENERJİ ÜRETİMİNDE KÖMÜRÜN DURUMU
BİRİNCİL ENERJİ ÜRETİMİ

19

20 KÖMÜR ÜRETİMİNDEKİ PAYLAR

21

22 KÖMÜR ÜRETİCİ İTHALATÇI VE İHRACATCI ÜLKELER

23 DÜNYA ELEKTRİK ÜRETİMİNDE PAYLAR

24 TÜRKİYE’DE KÖMÜR Toplam dünya linyit rezervinin yaklaşık %1,6'sı ülkemizde bulunmaktadır. Türkiye'nin toplam linyit rezervi 12,4 milyar ton seviyesinde olup işletilebilir rezerv miktarı ise 3,9 milyar ton düzeyinde bulunmaktadır. Bununla birlikte linyitlerimizin büyük kısmının ısıl değeri düşük olduğundan termik santrallerde kullanımı ön plana çıkmıştır. Ülkemiz linyit rezervinin yaklaşık %46'sı Afşin-Elbistan havzasında bulunmaktadır. Ülkemizin en önemli taşkömürü rezervleri ise Zonguldak ve civarındadır. Zonguldak Havzası'ndaki toplam taşkömürü rezervi 1,322 milyar ton, buna karşılık görünür rezerv ise 519 milyon ton düzeyinde bulunmaktadır. (Taşkömürü Sektör Raporu 2009)

25 Rezerv ömrü

26 Dönüştürme zinciri Enerji terminolojisindeki farklar?

27 KÖMÜRDEN ELEKTRİK ÜRETİMİ

28 Kömür sıvılaştırma

29 İndirek kömür sıvılaştırma

30 Türkiye Kömür Üretimi Ülkemiz 2011 yılı satılabilir üretimi; 73,4 milyon ton linyit, 2.6 milyon ton taşkömürü ve 1.2 milyon ton asfaltit olmak üzere toplam 73.8 milyon tondur.

31 KÖMÜR HAZIRLAMA VE KÖMÜR TEKNOLOJİSİ
Kömür hazırlama ve yıkama nedir? Kömür hazırlama-yıkama neden kullanılır? Kömür teknolojisi neyi kapsar?

32 Kömür Hazırlama/Yıkama
Tüvenan kömür içerisindeki yanıcı olmayan inorganik kayaçların çeşitli ayırma prosesleri (fiziksel farklılıklara dayalı ve yüzey özellik farkına dayalı)ile atılması işlemleridir. Bu şekilde belli bir kalitede ürün eldesi mümkün olmaktadır.

33 Faydalar Kül oranı azaltılır. - Partikül madde emisyonu azalır.
- Kül atma maliyetleri düşer.(Termik santrallar) Kükürt emisyonu azaltılır. CO2 ve NOx emisyonu azalır. Birim enerji başına nakliyat giderleri azalır. Yakma tesisi verimi artar.

34 NEM VE KÜLÜN ISI DEĞERİNE ETKİSİ
Hindistan kömürleri için yaklaşım formülü: Üst ısı değeri Kcal/kg = 85.6 x ( A –M) –60M A = kül oranı, wt% M = nem içeriği, wt% •40% kül, 10%Nem GCV = 3338 kcal/kg (6000 Btu) •30% kül, 10% Nem GCV = 4280 kcal.kg (7700 Btu)

35 Kömür Kalitesini İyileştirmek...
Enerji üretiminde her bir kws enerji üretimi için kcal/kg enerjiye ihtiyaç vardır. Yakıtta enerjiyi konsantre etmek(kül ve nemi azaltmak), nakliyat, manüpülasyon, kırma-öğütme ve uçucu kül depolama maliyetlerini azaltmaktadır.

36 Kömür Hazırlamanın Teknik ve Ekonomik Limitleri
Tüvenan kömür özellikleri Uygun teknolojiler Ekonomik Yatırım maliyetleri İşletme giderleri Verimlilik

37

38 Kömür Nakliyatı: Mesafe kömür naklinde önemli unsurdur. Kısa mesafe taşımalarda bant konveyor yada kamyon sıklıkla kullanılan yöntemdir. Mesafe uzayınca trenler tercih edilmeye başlanmaktadır. Alternatif olarak su ile karıştırılarak boru nakli mümkündür. Uluslararası nakliyatta gemiler kullanılmaktadır. Kömür Ticareti Son yirmi yılda buhar kömürür ticareti yılda ortalam 5/, koklaşır kömür ticareti ise %1.6 artış göstermiştir.

39

40

41

42

43

44 DÜNYA FOSİL KAYNAKLARININ TAHMİNİ TÜKENİŞ SÜRESİ: